煤样的制备

2012年第8期(总第176期)应用能源技术7doi :10.3969/j. issn. 1009 - 3230. 2012. 08.003煤样的制备安琪(黑龙江省节能技术服务中心,哈尔滨150001)摘要:由于煤炭是生产和消费中污染最严重的能源之一,因此了解煤的基本性质对煤炭生产、使用、营销、煤炭管理以及化验人员都有十分重要的意义。通过煤炭产品质量检测是了解煤的质量的重要依据,采制是检测的重要环节,是误差的来源,不当的操作必将导致分析化验结果代表性较差。文章根据对煤采制样国标的理解,以及有关方面的理论知识的学习,结合工作实践经验,分析了影响煤样代表性的因素,探讨了在采制样过程中如何保证煤样具有代表性。关键词:煤炭产品;质量检测;采样;制样;煤样中图分类号:TD849文献标志码:B文章编号:1009 -3230(2012)08 -0007 -04Preparation of Coal SampleAN Qi( Energy-saving Technical Service Center in Heilongjiang Province, Harbin 150001，China)Abstract: As a result of coal production and consumption in the most contaminated sources, sounderstanding the basic properties of coal of coal production, coal use, marketing, management andlaboratory personnel have a very important significance. Through the coal product quality testing is tounderstand the quality of coal and the important basis that is detected, the important link, is thesources of error, improper operation will cause analysis of laboratory results worse representative.According to the article on the coal sampling CB understanding, as well as the relevant aspects of thetheory of knowledge, combined with work experience, analysed the effect of coal sample factors,discussed in the sampling process to ensure the coal sample representative.Key words: Coal product; Quality inspection; Sampling; Sample preparation; Coal sample1煤中制备的意义和重要性根据测试项目要求,- -般只需几克到几百克。人们要想详细了解煤的性质、组成及其用途,按一定方法将原始煤样的质量逐渐减少到分就必须采取有代表性的煤样,然后通过分析化验析煤样所需的质量,使其化学组成和物理性质与原始煤样保持-致,这种使煤样达到分析或试验等手段了解煤的各种性质。煤炭是一种化学组成状态的过程叫做煤样的制备,即制样。制样的目和粒度组成都很不均匀的混合物,所采集的煤样的是将采集煤样,经过破碎、混合和缩分等程序,数量除煤芯煤样外, - -般都较多。例如煤层煤样制备成能代表原来煤样的分析中煤样,即必须使约有100kg左右;商品煤样,若从火车顶部采集，保留和弃去的两部分品质很接近。如果保留下来-般为几十千克至几百千克;生产煤样,少则3t的实验用煤不能代表原始煤样的特性,下步进行~5t,多则10t以上。而煤质分析所需要的试样,的分析化验再准确其结果也受干意义。由此看来,对于已采中国煤化化二关系到分析收稿日期: 2012-05-20修订日期: 2012-06 -27实验是否准MH.CN M. H G要的环节。作者简介:安琪(1963 -),女,主要从事煤质化验与分析。2煤样制备的程序煤样的制备包括破碎、混合、缩分和干燥等程8应用能源技术2012年第8期(总第176期)序。煤样的制备实际上是按粒度不同分组进行人工缩分法包括堆锥四分法,棋盘式缩分法的。通常分为25 mm,13 mm,6 mm,3 mm,1 mm和九点式缩分法;机械缩分法可采用二分器,联合五组,最后制成小于0.2 mm的分析用煤样。煤破碎缩分机等工具和设备。的粒度越大,所保留的样最越多。堆锥四分法:用堆锥法将物料堆成圆锥体后,2.1破碎用平板将料堆由中心向四周压成厚度均匀的圆形破碎是用机械或人工方法减少煤样粒度的操平堆。然后用十字分样板通过平堆的圆心,将平作过程,目的是增加试样颗粒度,减少缩分高级工堆分成四个相等的扇形,弃去其中相对的两个扇程师误差。同样质量的试样,颗粒越多,缩分误差形体,另外两个扇形体则进- -步破碎、混合缩分。越小。但破碎耗时间,耗体力,耗能量,而且会产棋盘缩分法:是以将物料排成--定厚度的均生试样,特别是水分损失。因此,制样时不应将大匀薄层,然后用铁皮做成的有若千个长宽各为量大粒度试样一次破碎到试验试样所要求的粒25mm~30mm的隔板酱瓜物料薄层分割成若干度,而尖采用多阶段破碎缩分的方法来逐渐没有个小方块 ,再用平底方铲每间隔-一个小方 块铲出减小粒度和试样量,但缩分阶段也不宜过多。-一个小方块,将其他抛弃或保存,剩余部分继续进破碎应该用机械设备,但允许用人工方法将行破碎、混合、缩分。大块试样破碎到第-破碎阶段的最大供料粒度。九点缩法:此法只适合全水分煤样的缩分。常见的破碎机械有:鄂式破碎机、锤式破碎缩分前稍加混合即可摊成圆饼,然后在上圆半径机、光面对辊破碎机振动磨样机、球磨机、联合破1/2处和7/8处划两个同心圆，再通过圆心划两碎机等。组十字交差的直径,使其夹角为45° ,然后在圆心2.2筛分上取一个子样,在直径为1/2 r、7/8 r为二个圆周筛分是用选孔径的筛子从煤样中分选出不的交点处取8个子样(取样点要交错开)共九个同粒级煤的过程,目的是将不符合粒度要求的大子样,合成-一个全水分样。粒度煤分离出来,进一小破碎到规定粒度,保证不2.5 干燥均匀达到一定的分散度以降低缩分误差。干燥是除去煤样中大量水分的操作过程,其制样室应备有各种尺寸筛孔,以备筛分时使目的在于使煤样顺利通过破碎机筛子缩分机或用,测定煤的最大粒度的筛子有孔径25 mm，二分器。 干燥时,一般经自然干燥达到空气干燥50 mm, 100 mm ,150 mm的方孔筛或圆孔筛,用于状态,也可在温度<50C的恒温干燥箱中干燥数制样的一组方孔筛,其孔很为25 mm, 13 mm, .小时。干燥不是制样过程中必不可少的步骤,因6 mm,3 mm,1 mm ,0.2 mm ,外加一只3mm的圆孔此也没有固定的次序,只有潮湿得无法进-步破筛。其余还有特殊用途的筛子。碎和缩分的煤样才进行干燥。2.3混合3煤样的制备混合是将煤样各部分互相掺合的操作的过3.1煤样的缩 制规则程,目的是在于用人为的方法使不均匀物质分散,①煤样应国家最新标准GB- -474-2008规使煤样尽可能均匀化,以减少下一步缩分的误差。定的制备系统,及时制成分析煤样,或先制成适当混合工序只是在堆锥四分法,棋盘式缩分法和九粒级的煤样,如果水分大,影响进一步 破碎,缩分点缩分全水分煤样时才需要。如使用机械缩分时应适当进行千燥。器时,缩分前的混合对保证缩分精密度没有多大除使用破碎缩分机外,煤样应破碎至全部通必要,而且混合还会导致水分损失。过相应的筛子，再进行缩分。大于25 mm的煤2.4缩分样,未经破碎不允许缩分。缩分是将试样分成具有代表性的几部分,使煤样的制中国煤化工分几部分处份或多份留下来的操作过程。目的在于从大量理,若分几部:YHCNMHG比例缩分出煤样中取出一部分煤样,而不改变物料的组成。煤样,再将各部分煤样合起来作为一个煤样。缩分可分为人工缩分法和机械缩分法。.2012年第8期(总第176期)应用能源技术-般煤样25mm40kg13mm空气干燥3mm0.2mmm60g~300g-般分析煤样图1 -般分析试验煤样制备程序示例②缩制煤样重量与粒度的关系:煤样的缩分，法缩取,装人煤样瓶中封严,称出质量,贴好标签,除水分大,无法使用机械外,应尽可能用二分器和速送化验室测定全水分,全水分样的制备要迅速。缩分机械,以减少缩分误差。无论是使用二分器全水分煤样或用四分法缩制煤样,缩分后允许留样量如下表:称量煤样最大5c25 131空气干燥粒度(mm)再称量缩分后允许170 40 150 3.75 0. 70.10最小重量(kg)③每次破碎、缩分前后,机器和用具都要清扫3kg干净。以免煤样互相混杂。制样人员在制备煤样过程中,应穿专用鞋,以免污染煤样。6mm破碎对于不易清扫的密封式破碎机(如锤式破碎1.25kg机)和联合破碎缩分机,只用于处理单--品种的缩分大量煤样时,处理每个煤样前,可用该煤样的煤通水分测定用.水分测定用过机器予以“冲洗" ,弃去“冲洗"煤后再处理煤样。处理完之后,应反复开、停机器几次,以排净图2水分试样制备程序滞留煤样。3.4煤样及煤样的保存时间3.2空气干 燥煤样的制备存查煤样,除必须在容器上贴标签外,还应在①从小二1mm的煤样中,缩分出重量不少容器内放人煤样标签,封好。于100gr1份,作为分析煤样。如果煤样制备的①存查煤样在原始煤样制备的同时,用相同全过程,-直使用二分器缩分,可从小于3 mm的的程序于- -定的制样阶段分取。如无特殊要求,煤样中,直接缩分出100g用于制备分析煤样,而-般可以标称最大粒度为3 mm的煤样700 g作不经过1 mm的步骤。②在磨制0.2 mm的分析煤样之前,应将煤为存查煤样;如有特殊要求,可根据需要决定存查样用磁铁吸去混人的铁屑，磨碎到全部通过孔径煤样的粒度和重量。②存查煤样的保存时间可以根据需要确定。为0.2 mm的筛子,装人煤样瓶中(装人煤样的商品煤存查煤样,从报出之日起,-般应保存两个量,应不超过煤样瓶窖的3/4,以便于混合),送交月,以备复查。化验室化验。装瓶前煤样应达到空气状态。4煤样制备应注意的几个问题3.3全水分煤样的制备(1)制样中国煤化工雨及外来灰①测定全水分煤样,既可由水分专用煤样制尘的影响,并MHCNMH G备,也可在制备-般分析用煤样过程中分取。②除使用一次能缩分出足够量的全水分煤样(2)制样室应为水泥地面,堆掺缩分区还需的缩分机外，煤样破碎到规定粒度后,立即用九点要在水泥地面上铺厚度6mm以上的钢板。.0应用能源技术2012年第8期(总第176期)(3)收到煤样后,应将来样标签逐项核对,并范围内,人料要均匀,速度不能过快,以免格槽上应将煤种、品种、粒度、采样地点、包装情况,煤样积样,并且样流要经过格槽的中心位置,不要超前质量,收样和制备时间等项详细登记在煤样记录或靠后,以使煤样进人两边样斗的质量近于相等，本上,并进编号。如系商品煤样,还应胡同是车留样时也要二个斗交替留样,以免习惯性动作使号和发运吨数。两面的质量偏离。(4)煤样应根据制备程序及时制成空气干燥④水分较高时,阻塞严重,可先进行空气干燥煤样,或先制成适当粒级的实验室煤样。如果水再缩分,也可用其他人工方法缩分。分过大,影响进一步破碎缩分时,应事先在低于⑤缩分完煤样,要仔细检查二分器各格槽,并50 C下适当地进行干燥。将其打扫千净。(5)一个煤样若分几部分处理,各部分必须(9)空气干燥可在任- -制样阶段进行。最后以同一比例留样,这是因为煤炭是不均匀物料,各制样阶段的干燥不要求达到温度平衡状态。如煤部分的组成和我可能相关较大,若不按同一比例样能顺利通过破碎和缩分设备也可不进行干燥。留样,则合成煤样将在组成和特性上与原煤样相但最后抽样阶段的空气干燥应达到温度平衡差较大,而换去代表性。状态。(6)特殊粒度的煤样(如视相对密度,煤岩样(10)破碎应使用机械方法,如使煤原始粒度等)不应在分析煤样中取样,而应在对应粒度的太大 ,则允许使用人工方法,将大涔破碎到破碎机缩分样中单独取样各自单独制样，剩余样弃掉,否最大供料粒度以下。则也因粒度组成不同,各部分的组成和特性不同缩分如用人工方法,则粒度小于13 mm时,而使样品失去代表性。最好使用二分器,如用棋盘法或条带法,至少取(7)在使用堆锥四分法缩分煤样时,要想取20个子样。得代表性很好的煤样粒度小于3mm的煤样(质量符合标准规要使煤样从锥堆顶上一小部- -小部分地撒落定) ,保使之全部通过3 mm圆孔筛,则可用二分下来,并使其沿锥面各方信下落情况大体相同。器直接缩分出不少于100 g用于制备一般分析试在堆锥过程中,操作应不断地改变方位。样量大验煤样。时,最好工人对面堆掺。堆锥后就会形成一由锥.在粉碎或粒度小于0.2 mm的煤样之前,应顶到锥底,由中央到四周有规律的炷度分布,使缩用磁铁将煤样中铁屑吸去,再粉碎到全部通过孔分后保留和弃掉的两部分不会产生较大的误差。径为0.2 mm的筛子,使煤样达到空气干燥状态(8)使用二分器时应注意后,装入煤样瓶中,卷入量不应超过瓶窖的3/4,①使用二二分器前要仔细检查二分器格槽宽度以便于试验人员试验前搅拌。是否与煤样粒度相称。如格槽宽大,则同样长度5结语下的格槽数减少,缩分出的煤样中所含子数目也煤样制备是煤质分析测试中最重要的- -环,相应减少,从而难以达到较高的精密度;而格槽太任凭一个操作的失误,都会导致测试结果的偏移,窄又容易出现粒度“搭桥”现象,使格槽阻塞。实从而不能代表原始煤样的特性,因此煤样的制备验表明,二分器格槽宽度为煤样上限粒度的2.5必须严格执行国家最新标准。~3倍比较合适。此时即能有效避免格槽阻塞,参考文献又能保证缩分精密度。[1]煤质及化验知识,2版.化学工业出版社,2011(6).②检查二分器的格槽宽度是否-致,若不一[2] 燃料分析中国煤化工社20(6).致需要进行调整。[3]张清清，适用性的研HCNMH G③给二他器入料时,摆幅度要在二分器长度究[J].森杯上社,2,11:0 -0.